Hoe milieuvriendelijk is satelliettelevisie?

[Zuppelan]

In het draadje over Omroep Brabant kwamen we op hoe een satelliet zich wat betreft energieverbruik verhoudt tot DVBT-T. Een DVB-T-zender vreet tientallen kilowatts, geproduceerd door o.a. CO2-inefficiënte kolencentrales. Een satelliet loopt weliswaar op zonne-energie en is dus erg milieuvriendelijk, maar bij het lanceren van de satelliet is er enorm veel energie nodig.

 

Ik was benieuwd hoeveel dat was, en of het significant is. Hoe bereken je zoiets? Een exacte berekening is onhaalbaar, maar we kunnen een benadering doen. Ik neem de Astra-3B als voorbeeld.

 

De Astra 3B werd gelanceerd met een Ariane 5-raket. Ik heb niet kunnen vinden hoe groot de tanks zijn, wel dat hij 780000 kilo weegt op het moment dat hij vertrekt.

 

Een raket bestaat vaak voor ongeveer 2/3 van zijn gewicht uit brandstof. Ik doe daarom de vereenvoudiging dat we 2/3 van 780000 kilo aan zuurstof en waterstof hebben, ofwel 520000 kg. Daarbij moeten we nog rekenen dat in werkelijkheid een deel vaste brandstof is, maar die is toch minder efficiënt dan zuurstof/waterstof, dus als ik dat negeer kom ik niet te laag uit.

 

Waterstof verbranden levert 141,86 MJ per kg op. Om te berekenen hoeveel kg waterstof we hebben, gebruiken we de wetenschap dat 2 waterstofmoleculen en 1 zuurstof molecule 1 watermolecule oplevert.

 

Ofwel, 2 mol H2 + 1 mol O = 1 mol H2O.

 

2 mol H2 weegt 0,00202 kg

1 mol O weegt 0,016 kg

 

Dit levert op dat van de 520000 kg zuurstof + waterstof, 11% van de massa uit waterstof bestaat, en 89% uit zuurstof.

 

11% van 520000 kg levert 58291 kg aan waterstof op. Vermenigvuldigen met 141,86 mJ is 8,27 terajoule aan energie. De Astra 3B deelde zijn raket met een andere satelliet, dus we kunnen de helft van die energie toerekenen aan de Astra 3B, ofwel 4,13 tJ is nodig om dit gevaarte op zijn plek te krijgen.

 

Een satelliet gaat gemiddeld 7 jaar mee. Sommigen langer, maar er sneuvelen er ook tijdens de lancering, dus laten we met 7 jaar rekenen. Dat zijn 220752000 seconden.

 

4,13 tJ/220752000 s = 18729W.

 

De energie die nodig is voor lancering is over de levensduur van de satelliet uitgesmeerd gemiddeld 18,7 kilowatt.

 

De Astra 3B heeft 64 transponders. 18,7 kilowatt / 64 = 293W per transponder.

 

De productie van de waterstof kost meer energie dan eruit komt. Maar de energie die een DVB-T-zender heeft moet ook opgewekt worden, een elektriciteitscentrale heeft ook maar een beperkt rendement. Dat neem ik dus niet mee in deze berekening.

 

De conclusie is dat een satelliettransponder wat betreft energieverbruik gunstig afsteekt tegen een DVB-T-transponder. Voor 293W heb een zender die met goedkope middelen te ontvangen is in heel Europa. Bij DVB-T heb je voor, zeg, 20kW een zender die te met goedkope middelen te ontvangen is, in zeg, een straal van 50km.

 

Satelliet steekt waarschijnlijk ook gunstig af tegen een kabelnetwerk; het totaal aan apparatuur in een kabelnetwerk verbruikt waarschijnlijk meer dan de equivalente 18,7 kilowatt van de Astra3B.

 

Kortom, satelliettelevisie is goed voor het milieu, en, voor zover de energiekosten significant zijn, prijsefficiënt.

 

Als iemand fouten in de berekening kan vinden, of manieren vindt om een preciesere berekening te doen, dan hou ik me aanbevolen.

[Ou-Tannu]

bij kabeltv krijg je alle apparatuur die er bij hangt.. zoals versterkers.. graafkosten.. vergunningen :+

 

idem voor aardse zenders, daar heb je ook bouwkosten op, vergunningen..

 

maar goed bouwkosten heb je ook voor je sat. en transport ook..

 

encoders en modulators.. kan je ook niet echt mee tellen denk ik?

 

maar wat wel interesant is.. hoeveel vermogen je verbruikt voor het opstralen naar de sat

 

[Zuppelan]

Wat daarvoor nodig is, is vergelijkbaar met wat de satelliet gebruikt om het bij jou te krijgen. Als een satelliet met een transponder van 100W het signaal in jouw schotel krijgt, dan kan je ook met een zendertje van 100W het signaal bij de satelliet krijgen.

 

Energie op een satelliet is echter schaars: vereist zonnepanelen, en je hebt daar maar beperkte hoeveelheid van. Energie op aarde kunnen we opwekken zoveel we willen. In de praktijk zal je dus met wat meer vermogen willen zenden, zodat het signaal lekker sterk bij de satelliet aankomt.

[Gast Pedro Newbie]

Je vergeet nog bij de berekening de energie mee te tellen die het kost om jou berekening te volgen

 

 

[W3ird_N3rd]

Citaat:

Een satelliet loopt weliswaar op zonne-energie en is dus erg milieuvriendelijk, maar bij het lanceren van de satelliet is er enorm veel energie nodig.

Dat een satelliet op zonne-energie werkt klopt (naast nog een voorraad fossiele brandstof die meestal de levensduur van de satelliet bepaalt), maar hoe milieuvriendelijk dat is kan je je afvragen. De gebruikte panelen op een satelliet zijn normaal gallium aresenide (GaAs) ipv. silicium. Gallium arsenide is niet alleen smerig spul, het is ook nog eens heel erg duur. En als zoiets duur is dan is dat meestal omdat het veel geld (=energie) kost om de grondstoffen te delven.

Toch is het gebruik van GaAs interessant omdat ze 2x zoveel rendement halen als goedkope silicium panelen en een dubbele hoeveelheid silicium panelen de ruimte inschieten is (blijkbaar) nog veel duurder.

De energie voor het bouwen en lanceren van een satelliet is op zich niet zo moeilijk uit te rekenen: kijk gewoon wat het kost. Daar tegenover mag je kijken wat het optuigen en onderhouden van een mast kost, kijken hoe lang die meegaat (bijvoorbeeld 90 jaar) en dan die kosten delen (bijvoorbeeld door 6) zodat je weet wat de mast per 15 jaar (ongeveer de levensduur van een satelliet) kost. De duurste optie is in de meeste gevallen ook de minst milieuvriendelijke. Dit gaat niet altijd op (zo lijken fossiele brandstoffen goedkoop omdat we de rekening pas in de toekomst krijgen) maar geeft vaak toch een benadering.

Die 20kW is trouwens ook niet het werkelijke energieverbruik dacht ik, maar de "effectieve" output. De versterking van de antenne zat daar al bij geloof ik, ze trekken geloof ik minder uit het stopcontact.

[Drs. IJzerbout]

Je moet niet vergeten dat bij aardse zenders meestal het EIRP vermogen wordt genoemd. Dat is velen malen meer dan de werkelijke HF energie die de zender opwekt.

Zo kan een 25 KW zender in werkelijkheid "maar" 4 KW zijn. Hangt wel af van de antenneversterking.

Dus echt hoge vermogens zijn het niet.

Het benodigde vermogen voor een uplink hangt af van de schotelgrootte, is meestal tussen de 100 en 400 watt.

[Mrbeam]

Heel veel info over de Ariane 5 is hieronder te vinden:

http://www.arianespace.com/launch-services-ariane5/Ariane-5-User's-Manual.asp

[Zuppelan]

4 kW voor een DVB-T-zender verandert het plaatje wel aanzienlijk, maar niet ten voordele van DVB-T, de satelliet zou het nog steeds met verve winnen.

 

Vieze stoffen als materiaal in een satelliet lijken mij verwaarloosbaar, er komt zeer waarschijnlijk een veelvoud aan vieze stoffen vrij bij het produceren van de energie die zowel voor het lanceren van de satelliet als de DVB-T-zender nodig is. Fossiele brandstoffen zijn zelden zuiver, ook alle troep die erin zit verband je. Dat is net als de discussie dat spaarlampen het milieu zouden vervuilen omdat er kwik in zit, dat is ook onzin, omdat de lamp meer kwikuitstoot bespaart dan erin zit. Ik hoop toch dat mensen hun spaarlamp net als ik bij het chemisch afval stoppen, zodat het helemaal niet in het milieu komt.

 

Naar de aanschafprijs kijken lijkt me wel zinnig, de CO2-uitstoot kan nooit hoger zijn dan de hoeveelheid kolen of olie die je ervan kunt kopen. Dan reken je wel alles mee, ook de zomervakantie van de ingenieurs die de satelliet ontwerpen wordt uiteindelijk van dat bedrag betaald. Laten we zeggen dat een satelliet ontwerpen en lanceren 150 miljoen euro kost en een vaatje olie 75 dollar kost. Bij een euro/dollar van 1,34 kom je dan uit op 268000 vaatjes olie die je voor dat bedrag kunt kopen. Met 64 transponders is dat 41875 vaatjes olie per transponder.

 

Laten we bij DVB-T zeggen dat het 10 miljoen kost om de mast neer te zetten en er 5 transponders op zitten, ofwel 2 miljoen aan bouwkosten per transponder.

 

Voor het energieverbruik over dezelfde 7 jaar die je van een satelliet kunt genieten heb je 4kW*365*7*24*3600s = 883008 mJ aan energie nodig, ofwel 2452800 kWh. Met een stroomprijs van 0,15 euro per kWh is dat 367920 euro aan energiekosten.

 

Aldus een geschatte totaalprijs van 2367920 euro voor een DVB-T-zender. Met dezelfde dollar- en olieprijs kan je daarvan 42306 vaatjes olie kopen.

 

Volgens zo'n berekening komen beide technieken dus ongeveer gelijkwaardig uit.

[Littlesat]

Leuk onderwerp...

[Tonskidutch]

ALS het 4 kWatt is. (PER ANTENNE / rad=50km)

 

maar erg gaaf dat je eens de rekenschuif hebt gepakt en mijn stelling in dat topic ook werkelijk hebt onderzocht

 

het beslissende vindt ik echter dat men dvb-t als derde ernaast is gaan projecteren, dus we hadden al milieukosten en kregen er nu extra bij omdat dvb-t ingevoerd is.

vergelijk het maar eens met traject A2 adam<>utrecht en dan een dubbeldekker snelweg boven die A2 aanleggen

ciao

[Ou-Tannu]

daarbij is DVB-T ook landschapsvervuiling..

 

en vast minder gezond om in de buurt van zo`n mast te wonen..

 

( en ja schotels aan de muur is ook niet altijd mooi natuurlijk.. maar die buiten antennes ook niet! )

[Tonskidutch]

en niet te vergeten

er staan er al een grote hoeveelheid antennes

(dit is een ouder plaatje > klik pdf

 

ciao

[notrius]

Onze fragiele bovenste atmosfeerlagen worden bij iedere lancering opnieuw vervuild, maar das natuurlijk moeilijk meetbaar op korte termijn.

[Zuppelan]

Dat zal meevallen, waterstof verbranden levert gewoon water op.

[notrius]

Ook in de eerste trap tot pakweg 100 km met vastebrandstofmotor ?